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助力双碳经济,首届“绿色能源暨功率器件技术大会”圆满举行

2022/03/23 作者:顾子扬
阅读需 8 分钟
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2022年3月23日,由与非网主办的首届“绿色能源暨功率器件技术大会”圆满落幕!

会议以在线的方式举办,会议回顾:点此进入

来自电源功率器件领域的技术创新企业代表、行业应用方案厂商及专家学者参加了本次会议,并分别就功率器件技术在绿色能源行业中的应用和价值展开了深入讨论,为相关产业提供了一个专业的价值参照。

会议期间,与非网行业分析师顾子扬分享了最新推出的《2022年中国功率半导体产业分析报告》(以下简称报告),该报告深度分析了在“双碳”背景下,绿色能源在能源结构中的占比,以及功率半导体在其中发挥的至关重要的作用。

《报告》概括了中国功率半导体2022年市场规模情况,并从IGBTMOSFETSiC和GaN四个方向解析功率半导体,并就其应用市场作出研判。《报告》还分析了国内外功率半导体厂商的产能布局,显示出国际厂商产能从低端转向高端追求高利润,而国内厂商则伺机承接对应低端产能,逐步拉低与国际厂商的差距,尤其是在第三代半导体等新兴领域的趋势。

来自Vicor的技术工程师陶思念,在其《Vicor高功率密度模块电源提升供电系统能效》的主题分享中,介绍了Vicor近40年的产品演进和创新之道——该公司功率器件的功率密度每两年提升25%,对应的,功耗则每两年降低25%。陶思念详细阐述了如何提升芯片Core供电能效,针对AI服务器从12V升级到48V的趋势,如何优化core电压的布局,以及Vicor分比式电源模块方案如何消除最后一英寸的PDN损耗。并通过将Vicor 48V直接到core电压供电方案与传统12V多相VR供电方案进行全面的对比,多维度剖析了Vicor供电方案的优势。

罗姆高级工程师陆昀宏表示,功率模块封装需求主要由工业应用驱动,但如目前电动汽车和混合动力汽车成了主要驱动源泉。他指出,在功率模块设计的过程中,需要注意的点包括Source Wire路径长短一致、尽可能加粗并多打几根,Chip Source Pad间打线或Plate连接、Gate走线方向、Chip追加门极电阻等等。陆昀宏还介绍了ROHM的第四代SiC MOSFET,以车载市场及工业机器市场为中心,已被采用在汽车、工业能源、ICT等应用中。在市场持续增长的过程中,ROHM也在构筑新的生产体制应对中长期需求量的增加,包括SiC和Gate Driver的投资计划和生产能力。技术上,ROHM推动自家独特的Trench构造进化,使RonA※1降低40%,在Tj=175℃的高温条件下,也能实现业界最小的RonA,成功实现业界最小的低导通阻抗器件。

川土微电子作为本土知名高性能模拟芯片供应商,以隔离器为切入点,同时向接口和驱动电源发展。川土微电子系统工程师丁尚在会上详细介绍了川土微电子产品助力新能源发展的路径。从2016年川土微电子在上海成立,到2017年第一颗产品面市,再到2021年荣获“中国潜力IC设计企业”,仅用了不到五年。川土微电子的CAN收发器成为国内首家获德国C&S兼容性认证的产品,预计四月份,该车规CAN和隔离器产品将进行量产交付。

目前,川土微电子主要专注汽车电子和工业电子领域,包括车载电驱系统、车载双向充电机、充电桩、光伏逆变器、储能等等。未来,还将进一步关注工业互联网、智能制造、能源与交通、电动化智能驾驶等等。来自南京芯干线科技的应用经理田启荣,介绍了该公司500W高效高功率密度氮化镓电源方案。作为一家由资深海归博士及电源行业精英创建的氮化镓功率器件原厂,芯干线始终致力于为行业提供高效高功率密度的电源系统解决方案。田启荣展示了多种芯干线氮化镓器件各项参数、应用及主要优点,也谈到了芯干线氮化镓器件PCB布局的一些注意事项,对芯干线碳化硅二极管及500W工业电源模块也做了展示并进行了深入的讲解。

中国电源协会常务理事陈永真老师在会上发表了主题演讲——《第三代功率半导体器件给电力电子技术带来的挑战》。陈永真老师首先通过数据对比,包括米勒电容、米勒电荷、开关时间、Coss损耗及导通电压,论证了碳化硅MOSFET相对硅MOSFET的绝对优势,从而演化出了替代趋势的必然性。随后,又对硅MOSFET、Coolmos与GaN FET的性能进行了性能对比,同样论证了GaN FET的绝对优势。同时,陈永真老师也提出了实际应用中对提高开关频率产生性能优势的质疑。原因来自多个方面,包括磁性元件、整流滤波电容器、寄生电感及空间杂散电感、栅极驱动、电磁兼容等等。对此,陈老师也提出了一些整改思路,指出在功率器件替换的过程当中,还需要工作在谐振、准谐振模式或软开关模式下,才能确保轻巧、高效、低EMI的性能。

会议期间,来自麻省理工学院物理学的郑小鹿博士从静态参数的改进分析了第三代半导体器件的发展。在简述功率器件演变的路径后,分析了了材料参数(临界电场强度、载流子迁移率、热导率)与器件指标(最大反向电压、导通电阻、热阻/最高结温),指出功率器件的根本要点在于获得理想的导通电阻。在分析了与硅器件的不同之后,郑博士细述了商品化的SiC器件和GaN器件,并例举了今年的研究案例,介绍了一种导通电阻和热阻同时检验的方法,开拓与会者的思路。

本次绿色能源暨功率器件技术大会,为行业搭建了一个良好的沟通平台。电源功率器件领域的技术创新企业代表、行业应用方案厂商在各自擅长的领域,对于相关器件、模块及解决方案的原理、应用做出了深刻的分析,专家学者则更多的在理论领域及研究案例上做出了详尽的讲解。无论是理论知识,还是实战应用,大会都为行业内上下游的开发者、用户,提供了宝贵的经验和参考。
 

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